蘇日耶姆·尼加提,張 建,毛曉英,孫鳳霞,郭筱兵,朱新榮
(石河子大學(xué) 食品學(xué)院,新疆 石河子832000)
大蒜(Allium sativum)又稱為蒜頭、胡蒜、獨(dú)蒜等,是百合科蔥屬植物,通常人們僅食用其鱗莖部分[1]。我國的大蒜種植面積居于世界首位[2],具有單項(xiàng)出口額大、產(chǎn)量高等優(yōu)勢(shì)。大蒜化學(xué)成分復(fù)雜,富含蛋白質(zhì)、糖類、脂類等多種營養(yǎng)物質(zhì)[3-4]。婁紅祥等人[5]研究發(fā)現(xiàn),大蒜中的蛋白質(zhì)富含人體所需的絕大多數(shù)氨基酸,其中組氨酸、賴氨酸及半胱氨酸的含量較高;多聚糖是大蒜糖類中的主要成分,包括半乳聚糖、雜果聚糖和果聚糖等,其中果聚糖占據(jù)大蒜干質(zhì)量的75%以上[6]。賈江濱等人[7]研究發(fā)現(xiàn),大蒜中的脂類化合物主要分為3種,中性脂質(zhì)含量為36.4%~43.5%,磷酯類含量為36.2%~39.3%,糖脂類含量為20.3%~24.3%。此外,Bakri I M等人[8]研究發(fā)現(xiàn)大蒜具有極強(qiáng)的殺菌、抗病毒和防止血管內(nèi)膜受損傷等功能。但由于大蒜含硫有機(jī)化合物,使大蒜具有特殊的臭味[9],導(dǎo)致大蒜的消費(fèi)受到了一定的限制。
臘八蒜作為中國傳統(tǒng)的醬菜食品,由于其顏色翠綠、口感爽脆、刺激性氣味也能有效祛除而深受人們喜愛[10]。傳統(tǒng)制備臘八蒜的方法是將大蒜在食醋中浸泡完成,但是長時(shí)間的浸泡會(huì)使大蒜中的水溶性物質(zhì)析出,對(duì)其風(fēng)味、營養(yǎng)等品質(zhì)因素造成了一定的損失[11]。醋酸干法制備臘八蒜是近年來對(duì)大蒜綠變研究中所采取的新型方法,李喜宏等人[12]按照料液比(g∶g)為5%~10%取一定量打破休眠期的大蒜和醋酸,放入容器中密封,在15~25℃條件下儲(chǔ)存,利用醋酸揮發(fā)熏蒸10~15 d制備臘八蒜。目前,對(duì)于醋酸干法制備臘八蒜的相關(guān)研究較少,具有較大的研究空間。
試驗(yàn)分別采用熏蒸法和浸泡法制備臘八蒜,研究2種方法中不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)醋酸對(duì)臘八蒜的呼吸強(qiáng)度、質(zhì)構(gòu)特性、色澤和抗氧化活性等生物活性的影響,為高效率、高品質(zhì)臘八蒜的生產(chǎn)提供理論依據(jù)。
大蒜,購自石河子市農(nóng)貿(mào)市場(chǎng);食品級(jí)乙酸,河北裕隆祥生物科技有限公司提供;DPPH,上海麥克林生化科技有限公司提供;硫酸亞鐵、草酸、氫氧化鋇、無水乙醇,均為分析純,天津市盛奧化學(xué)試劑有限公司提供。
TA.XT PLUS型質(zhì)構(gòu)儀,英國SMS公司產(chǎn)品;電子天平,上海銳析儀器設(shè)備有限公司產(chǎn)品;測(cè)色色差計(jì),深圳市三恩時(shí)科技有限公司產(chǎn)品;高速冷凍離心機(jī),北京金業(yè)德祥科技有限公司產(chǎn)品;752PC型紫外可見分光光度計(jì),上海光譜儀器有限公司產(chǎn)品;DGG-9053A型恒溫鼓風(fēng)干燥機(jī),上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司產(chǎn)品;粉碎機(jī),浙江紅景天工貿(mào)易有限公司產(chǎn)品。
1.3.1 熏蒸法
取冷藏大蒜,剝皮并分瓣,棄去有傷痕和個(gè)小的蒜瓣,用蒸餾水清洗3遍,備用。取300 g備用大蒜放置于干燥器隔板上方,下方分別放30 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%,70%,80%,90%,100%的醋酸溶液,密封干燥器并置于20℃的環(huán)境中,制備熏蒸臘八蒜。
1.3.2 浸泡法
取冷藏大蒜,剝皮并分瓣,棄去有傷痕和個(gè)小的蒜瓣,用蒸餾水清洗3遍,備用。取300 g備用蒜瓣和質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為60%,70%,80%,90%,100%的醋酸溶液,以質(zhì)量體積比為1∶1(W∶V)浸泡于廣口瓶中,放置于4℃冰箱中,制備醋泡臘八蒜。
1.4.1 呼吸強(qiáng)度
呼吸強(qiáng)度的測(cè)定參考楊振生等人[13]的方法并略作改動(dòng),采用靜置法。用移液管吸取0.4 mol/L的NaOH溶液10 mL于培養(yǎng)皿中,放入干燥器隔板下方。隔板上方放入臘八蒜300 g,密封。1 h后取出培養(yǎng)皿,將堿液移入燒杯中,加5 mL飽和BaCl2和2滴酚酞指示劑,并用0.1 mol/L的草酸滴定。計(jì)算公式如下:
式中:N——H2C2O4的濃度,mol/L;
W——樣品質(zhì)量,g;
h——測(cè)定時(shí)間,h;
44——CO2的摩爾質(zhì)量。
1.4.2 質(zhì)構(gòu)分析
質(zhì)構(gòu)分析參考劉盼盼[14]的方法并略改動(dòng)。將熏蒸蒜和浸泡蒜分別從根部的芽線一分為二切成兩半,厚度不超過5.0 mm。選用P/0.5型夾具,測(cè)定熏制蒜和浸泡蒜經(jīng)夾具壓縮達(dá)到位移8.0 mm時(shí)所需要的最大壓力,其中探頭測(cè)試速度為1.0 mm/s,下降速度為3.0 mm/s,回復(fù)速度為5.0 mm/s。由于測(cè)試的大蒜較多,因此考慮到了實(shí)際情況,結(jié)合不同形狀的大蒜差異較大的條件,每種大蒜測(cè)試10次。
1.4.3 蒜粉的制備
由于臘八蒜整體綠變程度不均勻,為了能更好地評(píng)價(jià)臘八蒜的顏色感官品質(zhì),及清除自由基的生理活性,將熏制蒜和浸泡蒜制成蒜粉,置于干燥器中用于相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定。
1.4.4 色澤
以儀器白板色澤為標(biāo)準(zhǔn),CIELAB表色系統(tǒng)進(jìn)行色澤測(cè)定。將待測(cè)樣品放在探測(cè)器端面,每個(gè)樣品測(cè)3次(L稱為明度指數(shù),L=0表示黑色,L=100表示白色;a值從負(fù)到正表示從綠到紅;b值從負(fù)到正表示從藍(lán)到黃)。
1.4.5 抗氧化活性成分的提取
抗氧化活性成分提取參考張莉會(huì)等人[15]的方法并略加改動(dòng)。分別稱取5 g樣品于燒杯中,加入70%乙醇溶液25 mL,搖勻,超聲波水浴浸提30 min,以轉(zhuǎn)速6 000 r/min離心15 min,取上清液于4℃下保存?zhèn)溆茫瑸V渣再加70%乙醇溶液同樣條件水浴、離心。合并2次上清液,用70%乙醇定容至50 mL,放置于4℃冰箱中用于相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定。
1.4.6 DPPH自由基清除率
DPPH自由基清除率的測(cè)定參考Atoui A K等人[16]的方法并略加改動(dòng)。在試管中依次加入6.5×10-5mol/L DPPH溶液3.5 mL和60%的乙醇溶液0.5 mL,以轉(zhuǎn)速8 000 r/min離心10 min后,于波長517 nm處測(cè)定吸光度,記為A0;加入6.5×10-5mol/L DPPH溶液3.5 mL和待測(cè)試樣溶液0.5 mL,測(cè)定值記為As;加入體積分?jǐn)?shù)為60%的乙醇溶液3.5 mL和待測(cè)試樣溶液0.5 mL,測(cè)定值為Ar。按以下公式計(jì)算DPPH自由基清除率:
式中:As——加入醇提物的吸光度;
Ar——本底吸收的吸光度;
A0——空白溶液的吸光度。
1.4.7 羥自由基清除率羥自由基清除率的測(cè)定參考陳月英等人[17]的方法并略加改動(dòng)。在試管中依次加入9 mmol/L FeSO4、9 mmol/L水楊酸-乙醇溶液、樣液及8.8 mmol/L H2O2各1 mL。在37℃下反應(yīng)0.5 h后,于波長510 nm處測(cè)定吸光度,記為Ax;以蒸餾水為參比,測(cè)定值為A0;以9 mmol/L FeSO4、9 mmol/L水楊酸-乙醇溶液、樣液及蒸餾水各1 mL作為待測(cè)溶液的本底吸收度,測(cè)定值為Axo。以上各管均做3組平行,按公式(2)計(jì)算對(duì)羥基自由基的清除率。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用Origin 9.0和SPSS軟件進(jìn)行處理及分析,每組試驗(yàn)重復(fù)3次。
醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)臘八蒜呼吸強(qiáng)度的影響見圖1。
圖1 醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)臘八蒜呼吸強(qiáng)度的影響
由圖1可知,隨著醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加,臘八蒜呼吸強(qiáng)度呈現(xiàn)先增加后減少趨勢(shì)。70%醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)制備得到臘八蒜硬度顯著高于其他質(zhì)量分?jǐn)?shù)處理組(p<0.05)。這表明醋酸處理顯著降低了臘八蒜的呼吸強(qiáng)度,即質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高呼吸強(qiáng)度越低。但當(dāng)醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)過低時(shí),制備臘八蒜所需要的時(shí)間過長,抑制臘八蒜呼吸強(qiáng)度。劉盼盼等人[18]研究發(fā)現(xiàn),用熏蒸法和浸泡法制備的臘八蒜呼吸強(qiáng)度顯著低于新鮮蒜。
與浸泡法制得的臘八蒜相比,熏蒸蒜呼吸強(qiáng)度明顯高于浸泡蒜。這可能是由于醋酸浸泡破壞了大蒜組織結(jié)構(gòu)的完整性,導(dǎo)致浸泡蒜的呼吸強(qiáng)度較低;熏蒸蒜未經(jīng)醋酸浸泡,保持了較為完整的大蒜組織,從而維持了大蒜的呼吸強(qiáng)度。
不同醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)臘八蒜硬度、脆度的影響見表1。
由表1可知,隨著醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加,熏蒸蒜和浸泡蒜的硬度總體趨勢(shì)逐漸減小。60%和70%醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)制備的臘八蒜硬度顯著高于其他質(zhì)量分?jǐn)?shù)處理組(p<0.05)。這可能是由于醋酸浸泡破壞了大蒜的液泡組織,增大了細(xì)胞膜的通透性,使大蒜中部分水溶性物質(zhì)析出,從而導(dǎo)致臘八蒜的硬度和脆度的下降[19]。
表1 不同醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)臘八蒜硬度、脆度的影響
由表1可知,浸泡蒜的硬度和脆度明顯低于熏蒸蒜。這可能是由于醋酸浸泡破壞了大蒜的組織結(jié)構(gòu),導(dǎo)致可溶性固形物流失,降低了滲透壓,導(dǎo)致浸泡蒜的硬度和脆度低于熏蒸蒜。
不同醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)臘八蒜色澤的影響見表2。
表2 不同醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)臘八蒜色澤的影響
隨著醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,臘八蒜亮度值呈現(xiàn)逐漸降低趨勢(shì),60%和70%醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)制備的臘八蒜亮度值顯著高于其他質(zhì)量分?jǐn)?shù)處理組(p<0.05)。臘八蒜a值與醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈現(xiàn)正相關(guān)趨勢(shì);比較熏蒸蒜和浸泡蒜a值可發(fā)現(xiàn),熏蒸蒜a值明顯小于浸泡蒜,說明熏蒸蒜顏色比浸泡蒜顏色更綠。b值與醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈現(xiàn)正相關(guān)趨勢(shì),60%和70%醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)制備的臘八蒜b值顯著低于其他質(zhì)量分?jǐn)?shù)處理組。這可能是由于較高的醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù),加快了臘八蒜中藍(lán)色素轉(zhuǎn)化為黃色素的速率。浸泡蒜b值明顯高于熏蒸蒜,這可能是由于在浸泡條件下,臘八蒜中部分色素溶于醋酸的原因。
醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)臘八蒜DPPH自由基清除率的影響見圖2。
圖2 醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)臘八蒜DPPH自由基清除率的影響
由圖2可知,隨著醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,臘八蒜DPPH自由基清除率呈現(xiàn)先增加后降低趨勢(shì)。當(dāng)醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%和70%時(shí),熏蒸蒜和浸泡蒜DPPH自由基清除率分別為51.90%,56.30%和47.03%,49.01%,顯著高于其他質(zhì)量分?jǐn)?shù)處理組。這可能是由于大蒜素是色素形成的主要物質(zhì),制備臘八蒜的過程中隨著色素的形成大蒜素含量降低,DPPH自由基清除能力也隨之降低。醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高,大蒜素流失的越快,其抗氧化能力越低。
浸泡蒜清除DPPH自由基能力低于熏蒸蒜,可能的原因是在醋酸浸泡下大蒜中部分水溶性物質(zhì)溶于醋酸中,導(dǎo)致其抗氧化能力降低。
醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)臘八蒜羥自由基清除率的影響見圖3。
圖3 醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)臘八蒜羥自由基清除率的影響
由圖3可知,隨著醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,臘八蒜羥自由基清除率呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)。當(dāng)醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%時(shí),羥自由基清除率最高,分別為138.64%,136.10%。比較熏蒸蒜和浸泡蒜羥自由基清除率發(fā)現(xiàn)與DPPH自由基清除率相似,浸泡蒜抗氧化能力低于熏蒸蒜。
隨著醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加,臘八蒜呼吸強(qiáng)度呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì),70%醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)制備得到的臘八蒜硬度顯著高于其他質(zhì)量分?jǐn)?shù)處理組;臘八蒜硬度、脆度與醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)趨勢(shì),當(dāng)醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%,70%時(shí),臘八蒜硬度和脆度最佳;在60%和70%醋酸中制備的臘八蒜b值顯著低于其他質(zhì)量分?jǐn)?shù)處理組,且其-a值也最大;抗氧化活性隨醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而降低,DPPH自由基清除和羥自由基清除率在醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%時(shí)最高。比較相關(guān)指標(biāo)發(fā)現(xiàn),在相同醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)下,熏蒸法制備得到的臘八蒜顏色更翠綠,且能更好地保持脆度和自由基清除能力。綜上所述,利用熏蒸法,在70%醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)下制備得到的臘八蒜品質(zhì)更佳。